[發明專利]微控制單元的電壓檢測裝置有效
| 申請號: | 201210484547.4 | 申請日: | 2012-11-23 |
| 公開(公告)號: | CN102929184A | 公開(公告)日: | 2013-02-13 |
| 發明(設計)人: | 鄭尊標;黃聰 | 申請(專利權)人: | 杭州士蘭微電子股份有限公司 |
| 主分類號: | G05B19/042 | 分類號: | G05B19/042;G01R19/00 |
| 代理公司: | 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 鄭瑋 |
| 地址: | 310012*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 控制 單元 電壓 檢測 裝置 | ||
技術領域
本發明涉及電子器件測試技術領域,特別是涉及一種微控制單元的電壓檢測裝置。
背景技術
隨著大規模集成裝置的出現及發展,微控制單元(Micro?Controller?Unit,簡稱MCU)可以將計算機的CPU(中央處理器)、RAM(隨機存儲器)、ROM(只讀內存)、定時數器和多種I/O(輸入/輸出)接口集成在一片芯片上,形成芯片級的計算機,為不同的應用場合做不同組合控制。
目前的電子產品是一般都由一顆或一顆以上的MCU組成的系統,MCU的輸入電壓VDD是由電池直接供電或者電池分壓后供電的,通過電池分壓供電時,MCU的電壓跟隨電池電壓的變化而變化,因此通過檢測MCU的輸入電壓VDD能得知當前的電池電壓。當電池電壓下降到某一值時,會對系統的某些性能產生影響。因此需要對電池電壓或者與電池電壓有跟隨關系的電壓進行檢測,當檢測電壓下降到某一閾值時,自動禁止系統的部分功能并提醒更換電池。
MCU的輸入電壓檢測通常需要利用MCU內置的A/D(模擬/數字)轉換器或者低壓檢測模塊實現電壓檢測功能,內置A/D轉換器或者低壓檢測模塊雖然檢測結果較為精確,但是會導致MCU的成本增加。在一些低成本的MCU中,并未內置A/D轉換器或者低壓檢測模塊,其可以簡單的通過外部擴展A/D轉換器來實現電壓檢測功能,但是此種情況下成本并未降低。所以,對于一些電壓檢測精度要求不高,而成本控制要求相對較高的場合,通過內置或者外部擴展A/D轉換器的方式都無法滿足成本方面的要求。目前市場上有通過三極管、電容、電阻等器件搭成的電壓檢測的方案,但性能不好,且受環境影響比較大(比如不同溫度環境下檢測點電壓變化非常大),使其應用價值不明顯,推廣困難。經過長時間研究,終于發明出受溫度環境影響小,成本低,檢測精度高的電壓檢測方案。
因此,如何提供一種微控制單元的電壓檢測裝置,能夠在降低成本的同時,精確地檢測微控制單元的電壓,已成為本領域技術人員需要解決的問題。
發明內容
本發明的目的在于,提供一種微控制單元的電壓檢測裝置,能夠在降低成本的同時,精確地檢測微控制單元的待測電壓。
為解決上述技術問題,本發明提供一種微控制單元的電壓檢測裝置,包括微控制單元和電壓檢測單元:所述微控制單元包括電壓輸入端口、時間檢測單元和控制單元;所述控制單元與所述電壓輸入端口和時間檢測單元連接,待測電壓通過所述電壓輸入端口輸入控制單元,所述控制單元向所述電壓檢測單元輸出一輸出電壓,所述輸出電壓至少包括第一電壓和第二電壓,所述電壓檢測單元向所述控制單元輸出一反饋電壓,所述控制單元檢測所述輸出電壓和反饋電壓并提供給所述時間檢測單元,所述時間檢測單元在控制單元輸出的第一電壓、第二電壓下分別測得所述電壓檢測單元的第一放電時間和第二放電時間,根據第一放電時間和第二放電時間的比值得到待測電壓,或者所述時間檢測單元分別在控制單元輸出的第一電壓、第二電壓下分別測得所述電壓檢測單元的第一充電時間和第二充電時間,根據第一充電時間和第二充電時間的比值得到所述待測電壓。
進一步的,所述微控制單元包括一第一輸入/輸出端口,所述電壓檢測單元包括電容和電阻,所述電容的一端與所述電阻的一端連接后與所述第一輸入/輸出端口相連,所述電容的另一端與所述電阻的另一端相連并接地。
進一步的,所述控制單元將第一輸入/輸出端口設置為輸出狀態,所述輸出電壓為第一電壓,所述電容開始充電,直至所述電容飽和;
所述控制單元將第一輸入/輸出端口設置為輸入狀態,所述控制單元通過第一輸入/輸出端口接收所述反饋電壓,所述電容開始放電,所述時間檢測單元開始計時,直至所述電容電壓降至所述第一輸入/輸出端口的低電平門限電壓,所述時間檢測單元計時結束,計為第一放電時間;
所述控制單元將所述第一輸入/輸出端口設置為輸出狀態,所述第一輸入/輸出端口輸出第二電壓,所述電容開始充電,直至所述電容飽和;
所述控制單元將第一輸入/輸出端口設置為輸入狀態,所述電容開始放電,時間檢測單元開始計時,直至所述電容電壓降至所述第一輸入/輸出端口的低電平門限電壓,所述時間檢測單元計時結束,計為第二放電時間;
計算第一放電時間與第二放電時間的比值;
根據第一放電時間與第二放電時間的比值,查表得到所述電壓輸入端口的實際電壓。
進一步的,所述第一電壓或者第二電壓中有一個且只有一個等于待測電壓。
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